Chapitre 5: Notion de chimie des sols Flashcards
Les éléments qui compose la solutions du sol-diagramme
1-Plante (absorption par les plantes vs exsudats racinaires)
2-Atmosphère du sol (relâchement vs dissolutions des gaz)
3- m.o. (absorption par microorg vs décomposition)
4- Eaux souterraines et de surface(transport-ruissellement, lessivage, érosion– vs remontée capillaire,évaporation)
5-minéraux(précipitation vs dissolution)
6-Surfaces des particules de sol (rétention vs relâchement)
C’est quoi les 6 éléments d’importance?
- Cations échangeables majeurs
- Anions majeurs
- Anions faiblement solubles
- Métaux de transition et aluminium
- Ions toxiques
- Éléments actifs - REDOX
1- Cations échangeables majeurs
1-Retenus sous forme échangeable par les charges négatives des sols
2- Ca2+, Mg2+, K+ (Na+), NH4+
-Nutrition des plantes
3- Aluminium échangeable [Al3+, AlOH2+ , Al(OH)2 +]
4- H+— Acidité échangeable
2- Anions majeurs
1- Anions abondants (mais moins que les cations majeurs)
2- Sulfates (SO42-) et nitrates (NO3 -)
- Nutrition des plantes
3- Chlorures (Cl-), SO4 2-, bicarbonates (HCO3 -): sols salins
4- Carbonates (CO3 2-): pH > 9 (sols alcalins)
3-Anions faiblement solubles
1- Borates (H3BO30, H2BO3 -) 2- Molybdates (MoO4 2-) 3- Phosphates (H2PO4 -, HPO42-) 1-2-3= Plantes* 4- Rétention de ces anions par les sols dépend du pH
- Métaux de transition et aluminium
1- Aluminium (Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+)
2- Fer(II) et Fer(III)
3- Mn2+, Cu2+, Zn2+
4- Cations non échangeables (et échangeables)
5- Disponibilité plus grande en conditions acides
5- ions toxiques
1- Cations ou anions
2- Aluminium (phytotoxique, pH acide)
3- Cd2+, Pb2+, Hg2+
4- AsO43-, CrO42-
6- Redox
1- C (Corganique à HCO3-) 2- O (O2- à O2) 3- N (NO3- à NH4+) 4- S (-SH à SO42-) 5- Fer, Manganèse, Sélenium, Mercure 6- Accepteurs ou donneurs d’électrons
Résumé des éléments d’importance
Voir tableau-barre
Adsorption vs Absorption et rapport avec rétention des éléments
Adsoption- la surface
absorption-intérieur
Les sous-catégorie de la rétention des éléments (5)
1- Pouvoir adsorbant des sols 2- Les charges de surface 3- Les échanges cationiques 4- Les cations non échangeables 5- La rétention des anions
2-Les charges de surfaces
1-Charges permanentes - Phyllosilicates - Substitutions isomorphiques - Aucun effet du pH - Charges négatives 2- Charges variables - Oxydes hydratés Fe et Al - Matière organique - Kaolinite - Ionisation des groupes fonctionnels - Effet du pH - Charges positives (pH faible) - Charges négatives (pH élevé) \+voir tableau
3- Les échanges cationiques
1- Importance?
- Rétention des éléments nutritifs par le sol
- Relâchement de ces éléments nutritifs par échange
2-Sélectivité des cations échangeables
–Al3+, ca2+, Mg2+, h+. K+, NH4+, Na+
– Valence (3+ > 2+ > 1+) &
–Degré d’hydratation des ions
–Action de masse(apport massif d’un cation par chaulage ou fertilisation)
3- Cations acides
- H+, Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+
4- Cations basiques
- Ca2+, Mg2+, K+ (et Na+, NH4+)
- Bases échangeables
5- Les cations acides et les cations basiques occupent la CEC
6-Pourcentage de saturation en base: qté de cations basique sur CEC du sol
Retour sur la capacité d’échanges cationiques (CEC)
1- Somme des charges négatives présentes par unité de masse de sol pouvant retenir des cations sous forme échangeable
2-La CEC = ensemble des charges négatives qui peuvent retenir des cations
3- Bien que les charges soient négatives, les unités de la CEC sont cmol+/kg pour représenter le nombre de sites pouvant retenir des cations par kg de sol.
4- Unités: cmol+/kg
5- Anciennes unités: méq/100g
Qu’est-ce qu’une mole?
1- Une mole est une quantité d’atomes (6,023 X 1023 atomes).
2- La masse molaire d’un élément correspond à la masse d’une mole de cet élément.
3- Ex: une mole de calcium pèse 40 g
Qu’est-ce qu’une mole de charge?
1- Utilisation du concept de masse équivalente
2- Tient compte de la charge de l’élément
3- Symbole: molc (où c peut être + ou -)
Calcul qui démontre le lien entre cmol+/kg et méq/100g
1- 1 équivalent = 1 mole de charge électrique élémentaire (1 molc) 2- cmol+/kg = méq/100g 3-Calcul: 1 cmolc/kg de sol X 1 équivalent/molc X molc/ 100 cmolc X 1000 méq/ équivalent X kg de sol/1000g de sol = méq/ 100g de sol
Quelle est la saturation en bases et son lien avec les échanges cationiques
1-Pourcentage de saturation en bases varie selon:
i- Richesse en cations basiques du matériel d’origine
ii- Chaulage, fertilisation
iii- Lessivage (climat, conductivité hydraulique)
iv- pH
Comment est-ce qu’on évalue la CEC?
1-Méthode chimique officielle au Québec:
- Saturation avec l’ion NH4+
- Déplacement des ions NH4+ du complexe d’échange avec un autre cation
- Dosage des ions NH4+ déplacés
2-Estimation de la CEC
- Souvent (toujours…) ce qui est fait dans les rapports d’analyse
( La somme des bases échangeables dosées (méthode Mehlich-3) (Ca2+, Mg2+ et K+) avec Un paramètre pour tenir compte de
l’acidité échangeable )
4- Les cations non échangebales
1- Liaison ionique ou covalente
2-Peuvent s’accumuler dans les sols et devenir toxique pour les cultures
3-retenue force électrostatique
4-métaux de transitions et cation classé commes ions toxiques
5- La rétention des anions
1-Sur les charges
positives
2-Anions majeurs:
- NO3-, SO42-, Cl-
-Retenus sous forme échangeable:attraction électrostatique
-facilement lessivable
3- Anions faiblement solubles: fortement retenus: liaison chimique ou covalent
- Phosphates, Molybdates, Borates
- Phosphore: saturation en phosphore: doit être dispo pour les plantes
Les éléments importants de l’acidité du sol
1-Les formes d’acidité 2- Les facteurs à l’origine de l’acidité 3- Définition du pH et importance en agriculture 4- Mesure du pH des sols 5- Pouvoir tampon des sols 6- Chaulage des sols
Pourquoi est-ce que l’aluminium en solution est important dans un sol?
1- Hydrolyse: -Al3+ + H2O ↔ AlOH2+ + H+ -AlOH2+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+ -Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)30 + H+ -Al(OH)30 + H2O ↔ Al(OH)4- + H+ 2- 5 formes d'aluminium: Al3+, AlOH2+, AL(OH)2+, Al(OH)03, Al(OH)4- 3- Tableau de distrubition important
Quelle forme de Aluminum se précipite sous forme solide?
Al(OH)03
